Les facteurs climatiques

1 / Définition :

 - Le climat est l’ensemble des phénomènes météorologiques (précipitation, température, humidité de l’air, pression atmosphérique, neige, vent, éclairement, etc…) qui caractérisent en un lieu donné l’état moyen de l’atmosphère.

 Le climat évolue avec le temps et les régions. Il est influencé par certains facteurs du milieu tel que le relief, la position obtenus par rapport à la mer etc..

 - La climatologie est la science qui traite des divers états de l’atmosphère.

 - La bioclimatologie met en évidence les relations qui existent entre les caractères du climat et les êtres vivants. Les différents climats Selon l’étendue de la région ou des biocénoses, les facteurs climatiques à envisager seront de différentes natures. A l’échelle du globe terrestre les différents climats mis en évidence sont les grandes zones climatiques qui se succèdent du nord au sud :

 - Zone climatique Polaire………… Climat Polaire

 - Zone climatique tempéré……….. Climat Tempéré 

 - Zone climatique tropicale ……… Climat Tropical

 - Zone climatique équatorial …….. Climat Equatorial 

Macro-climat 

A l’intérieur de chaque zone climatique on peut trouver plusieurs régions climatiques différentes les uns des autres. Cette région climatique est caractérisée par un climat régional appelé macroclimat qui résulte d’une situation géographique ou topographique.

 Exp : Dans la zone climatique tempérée on trouve la région méditerranéenne qui est caractérisé par un macroclimat dit méditerranéen.

 Méso-climat

Chaque région climatique ou macroclimat peut être subdivisée en plusieurs localités ou secteurs définies par un climat local appelé méso-climat. Dans le climat méditerranéen on peut revoir en fonction des situations locales, topographiques ou géographiques les méso-climats humides, subhumides, semi-arides, arides et sahariens. 

Micro-climat 

A l’intérieur de chaque méso-climat, il est possible de distinguer une multitude de microclimat liée à des stations.

 Exp : climat d’une forêt de Pin d’Alep ; à mi-versant ou bas ou haut de versant n’est pas le même.

 2 / Les principaux facteurs climatiques : les facteurs climatiques sont divisées en : - facteurs énergétiques : lumière, température - facteurs hydriques : précipitation, neige

2-1 / Les facteurs énergétiques : la terre reçoit de l’énergie d’origine solaire ; l’énergie est à l’origine de toute vie. 2-1-1 / Bilan des phénomènes radioactifs Dans les phénomènes radioactifs il y a différents types de rayonnement : le rayonnement solaire qui est la source principale de la chaleur, le rayonnement dû à l’atmosphère, celui dû aux surfaces terrestres et aquatiques.

 La radiation solaire totale qui entre chaque année dans l’atmosphère représente un flux d’énergie de l’ordre de 1020 Kcal (ou 54,5 1020 KJ), cette valeur est appelé constante solaire 13. 1020 .

 - Prés du 1/3 de ce flux (ultra violet et infrarouge courts notamment) est réfléchi par un écran de nuages, poussière et par les surfaces terrestres elle mêmes : c’est l’albédo de la terre.

 - Prés de 5 % (ultra violet courts, rayons X et Gamma) sont absorbés dans la stratosphère et 13 % absorbés dans l’atmosphère.

 - 50 % restants atteignant les surfaces terrestres, ils ont pour effets de chauffer l’air, le sol et les eaux. 

2-1-2 / la lumière : elle est indispensable à tous les êtres vivants ; les exceptions à cette règle sont peu nombreuses (espèces cavernicoles, poissons abyssaux). Elle intervient dans de nombreux phénomènes physiologiques, le plus important étant la photosynthèse dont l’intensité à une grande importance sur la productivité des écosystèmes. Sans la lumière la vie des végétaux ne pourrait exister.

2-1-2-1 / Influence des facteurs écologiques sur la lumière

a/ Influence des facteurs topographiques : les facteurs topographiques tels que l’altitude, la latitude, l’exposition ou la pente jouent un rôle sur l’éclairement : 

- l’intensité de l’éclairement augmente avec l’altitude

- l’éclairement est lié à l’angle d’incidence du rayonnement solaire avec la pente. Sur la figure ci-dessous l’éclairement est plus important au point a qu’en b ou c. 

- le matin, l’intensité de l’éclairement est plus forte en exposition Est qu’en Ouest

b/ Influence des facteurs édaphiques : l’intensité de l’éclairement est liée à l’albédo du sol (c’est à dire au rayonnement réfléchi par le sol). Les différents paramètres du sol (couleurs, humidité, structure, texture, etc.) influent sur le rayonnement réfléchi. Un sol sec de couleur claire a un rayonnement réfléchi plus élevé qu’un sol humide et sombre.

c/ Influence de la végétation : dans une formation forestière pluristratifiée, l’intensité de l’éclairement décroît du haut vers le bas chacune des strates va capter une partie de l’énergie qui arrive au niveau de la forêt

2-1-2-2 / Influence de la lumière sur les êtres vivants : 

- Sur les végétaux : selon la quantité de la lumière on distingue les plantes de soleil (héliophytes), d’ombre (sciaphytes) et aussi les plantes intermédiaires. 

La lumière agit aussi sur les plantes par l’intermédiaire de la photopériode (durée d’exposition à la lumière) l’adaptation des plantes à la photopériode est appelée photopériodisme.

 - Sur les animaux : l’adaptation des animaux à la lumière est variable, en fonction de cette adaptation on peut distinguer : 

- les animaux luciphiles : qui recherchent la lumière exp : sauterelles, lézards.

- Les animaux luciphobes avec deux catégories : 

¤ Les animaux qui recherchent l’ombre et vivent dans le sous-bois et les terriers exp : écureuil, lapin. ¤ Les animaux qui ont une vie active la nuit exp chauve souris. 

La lumière exerce une action directe sur les animaux en contribuant à la formation de vitamine ‘D’au niveau de la peau. L’influence indirecte des rayons lumineux est capitale : elle détermine l’alternance du jour et de la nuit et par conséquent les phases de reproduction et l’activité donc le rythme du métabolisme quotidien. A l’échelle de l’année la lumière conditionne les événements tels que la reproduction, l’hibernation (arrêt physiologique quand les conditions sont défavorables).

2-1-3 / Les Températures

Généralement les êtres vivants ne peuvent subsister que dans un intervalle de température compris entre 0 et 50 °C. Mais il existe des exceptions remarquables exp : bactéries vivants à plus de 90 °C, - 272 °C pour les nématodes. Les températures conditionnent l’existence des êtres vivants et agissent sur leur répartition. 

2-1-3-1 / Influence des facteurs écologiques sur les températures

- Influence des facteurs topographiques

 ¤ Altitude : les températures diminuent avec l’altitude ; pour chaque région il existe un gradient thermique, pour le nord de l’Algérie ce gradient est estimé à 0,55 °C/ 100 m. 

¤ Exposition : les versants sud sont toujours plus chaud que les versants nord ; ceci est marqué par le contraste des biocénoses sur les deux versants. 

¤ Reliefs : dans les fonds de vallées la température est inférieure à celle des versants car les masses d’air froides viennent s’y accumuler.

- Influence des facteurs pédologiques : l’humidité, la couleur d’un sol influent sur la température de celle-ci 

- Influence de la végétation : dans une phytocénose à plusieurs strates, la température décroît des strates les plus élevées vers les strates les plus basses. Chaque strate absorbe une partie des radiations. 

- Rôles des températures sur les végétaux 

Au niveau de la planète terre les températures déterminent les limites des zones de végétation ou biome. Dans l’hémisphère Nord il y a une succession de biome qui se fait en fonction des températures ; du nord au sud on peut distinguer les biomes suivants : 

- Toundra (steppe des régions arctiques couverte de mousses de lichen, de quelques graminées et de bouleaux).

- Taïga (forêt de conifère) 

- Forêt tempérée (forêt mixte) 

- Forêt méditerranéenne (forêt sempervirente) 

- Steppe (végétation arbustive et herbacée) 

- Le désert Sur un massif montagneux, les températures diminuent avec l’altitude ce qui permet de distinguer plusieurs étages de végétations liées à cette variation. 

Les végétaux deviennent de plus en plus résistants aux températures basses ; l’étagement de la végétation sur le massif se présente comme suit :

 L’adaptation des plantes aux températures se fait par une morphologie particulière qui leur permet de survivre à une saison froide (mauvaise saison). Raunkiaer a classé les plantes en plusieurs types biologiques en fonction de leur adaptation à la mauvaise saison qui se fait par la préservation de leur organe de survie (bourgeons).

2-2 / Les facteurs hydriques

 Ils représentent tout ce qui tombe à la surface de la biosphère sous forme d’eau liquide (pluie, rosée, brouillard) ou solide (neige, grêle …). 

2-2-1 / Les précipitations liquides (pluviosité)

Les précipitations sont mesurées chaque jour et évaluées mensuellement ou annuellement. Les précipitations sont sous la dépendance des températures qui règlent l’intensité de l’évaporation du niveau des surfaces marines. Du fait le maximum des précipitations se trouve dans les régions chaudes et surtout les parties insulaires. 

Les isohyètes (ligne d’égale pluviosité), bien que parallèle à l’équateur (comme les isothermes), sont beaucoup plus influencées par la grandeur relative des masses continentales, par les régimes des vents et par les facteurs orogéographiques, l’intérieur des continents est souvent steppique ou désertique (Sahara, sahel, centre de l’Australie). 

Lorsqu’on considère les moyennes des précipitations, on peut se fier au total annuel pour caractériser le climat. 

- Déserts : P faibles (100 mm / an) 

- Régions Equatoriales : P très élevées (3000 mm / an) 

- Régions Tempérés : P moyen (800 mm / an) Si on compare les données de certaines zones d’une même région (région tempérée par exemple) on se rend compte que les moyennes annuelles ne suffisent pas pour expliquer les phénomènes écologiques. 

Exp : les précipitations à Brest sur la côte atlantique française présente les même précipitation annuelles qu’a Nice et Alger sur la côte méditerranéenne par contre le paysage n’est pas le même dans les trois villes les paysages méditerranéens sont moins verdoyant que ceux de Brest. 

Les précipitations annuelles ne sont pas les seuls à mettre en cause il faut aussi tenir compte de leur répartition au cours de l’année. Dans les régions atlantiques et nordiques, cette répartition est assez régulière (250 jours de pluie / an) alors qu’elle est irrégulière dans les régions méditerranéenne (40 jours de pluie / an seulement) ou la pluie est surtout concentré en hivers et automne. 

Cette irrégularité des précipitations est plus importante dans les zones arides ou toute la quantité de pluie de l’année peut tomber en une seule journée). 

2-2-2 / Les précipitations solides

Renferme le brouillard, la rossée et la neige qui est un facteur hydrique important dans les régions froides et montagneuses ; elle joue un rôle de réserve d’eau. La durée d’enneigement (nombre de jours où la neige persiste) joue un rôle dans la répartition des végétaux. 

2-2-3 / Influence des facteurs écologiques 

2-2-3-1 / Les facteurs topographiques 

- Altitude : les précipitations augmentent avec l’altitude, les montagnes sont plus humides que les plaines voisines ; le gradient pluviométrique est de 50 mm / 100 m pour le nord de l’Algérie. 

RQ : cette augmentation suit des lois irrégulières et même assez mal connues : au de la d’une certaine altitude les précipitations diminue. 

- Exposition : la quantité de pluie est très inégale entre les versants ; pour l’Algérie les vents humides étant du Nord Ouest (NW) ce sont les versants exposés Nord qui sont les plus humides. 

- Pente : un terrain plat (sans pente) retient mieux les eaux de pluies (importance de l’infiltration). Sur un terrain en pente l’eau ruisselle en surface et en profondeur pour venir s’accumuler en bas de pente. 

2-2-3-2 / Les facteurs édaphiques 

C’est à travers l’évaporation que les facteurs du sol interviennent sur l’importance de l’eau dans le sol, cette influence dépend des climats. 

- en climat humide : lorsque le sol est perméable (sol poreux) la station devient sèche ; lorsque le sol est imperméable (sol argileux) la station est humide. 

- En climat aride : sur les sols sableux l’eau s’infiltre et reste stockée en profondeur ce qui implique des sols humides ; sur les sols compactes (argileux) l’infiltration est très lente l’eau s’évapore et le sol devient sec. 

2-2-3-3 / La végétation 

Par sa densité la végétation retient une partie plus au moins importante des précipitations (50 % des précipitations pour les forêts tempérées). La végétation limite le ruissellement superficielle de l’eau, elle favorise la rétention et l’infiltration de l’eau dans le sol. 

2-2-4 / Influence sur les êtres vivants

 Les plantes s’adaptent de diverses manières à l’abondance ou la rareté de l’eau, en fonction de l’importance de l’eau dans le sol on peut distinguer plusieurs catégories de plantes. 

- les plantes purement aquatiques : elles vivent les pieds dans l’eau exp : Elodée, lentille d’eau. 

- Les plantes hygrophiles : recherchent les lieux humides des bords d’oueds ou des marécages exp : Phragmites, Laurier rose 

- Les plantes mésophiles : recherchent les conditions d’humidité moyenne exp : le chêne à feuillage caduc, les plantes cultivées 

- Les plantes xérophiles : ont une préférence pour les milieux secs exp Alfa, armoise, cactus. 

- RQ : chez les animaux l’influence directe de la pluie varie selon le type de végétation, des milieux qu’ils habitent.